TaC పూతతో కూడిన గ్రాఫైట్ భాగాల అప్లికేషన్

పార్ట్/1

SiC మరియు AIN సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫర్నేస్‌లో క్రూసిబుల్, సీడ్ హోల్డర్ మరియు గైడ్ రింగ్‌ను PVT పద్ధతి ద్వారా పెంచారు.

మూర్తి 2 [1]లో చూపినట్లుగా, SiCని సిద్ధం చేయడానికి భౌతిక ఆవిరి రవాణా పద్ధతి (PVT)ని ఉపయోగించినప్పుడు, సీడ్ క్రిస్టల్ సాపేక్షంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతంలో ఉంటుంది, SiC ముడి పదార్థం సాపేక్షంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతంలో (2400 పైన ఉంటుంది℃), మరియు ముడి పదార్థం SiXCy (ప్రధానంగా Si, SiC సహా) ఉత్పత్తి చేయడానికి కుళ్ళిపోతుంది₂, Si₂సి, మొదలైనవి). ఆవిరి దశ పదార్థం అధిక ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతం నుండి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతంలోని సీడ్ క్రిస్టల్‌కు రవాణా చేయబడుతుంది, fవిత్తన కేంద్రకాలను క్రమబద్ధీకరించడం, పెరగడం మరియు ఒకే స్ఫటికాలను ఉత్పత్తి చేయడం. క్రూసిబుల్, ఫ్లో గైడ్ రింగ్, సీడ్ క్రిస్టల్ హోల్డర్ వంటి ఈ ప్రక్రియలో ఉపయోగించే థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్స్ అధిక ఉష్ణోగ్రతకు నిరోధకతను కలిగి ఉండాలి మరియు SiC ముడి పదార్థాలు మరియు SiC సింగిల్ క్రిస్టల్‌లను కలుషితం చేయవు. అదేవిధంగా, AlN సింగిల్ స్ఫటికాల పెరుగుదలలో హీటింగ్ ఎలిమెంట్స్ అల్ ఆవిరికి నిరోధకతను కలిగి ఉండాలి, N₂తుప్పు, మరియు అధిక యుటెక్టిక్ ఉష్ణోగ్రత కలిగి ఉండాలి (తో AlN) క్రిస్టల్ తయారీ వ్యవధిని తగ్గించడానికి.

SiC[2-5] మరియు AlN[2-3] తయారు చేసినట్లు కనుగొనబడిందిTaC పూతగ్రాఫైట్ థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్స్ క్లీనర్, దాదాపు కార్బన్ (ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్) మరియు ఇతర మలినాలను, తక్కువ అంచు లోపాలు, ప్రతి ప్రాంతంలో చిన్న రెసిస్టివిటీ, మరియు మైక్రోపోర్ సాంద్రత మరియు ఎచింగ్ పిట్ సాంద్రత గణనీయంగా తగ్గాయి (KOH ఎచింగ్ తర్వాత), మరియు క్రిస్టల్ నాణ్యత చాలా మెరుగుపడింది. అదనంగా,TaC క్రూసిబుల్బరువు తగ్గడం దాదాపు సున్నా, ప్రదర్శన విధ్వంసకరం కాదు, రీసైకిల్ చేయవచ్చు (200h వరకు జీవితం), అటువంటి సింగిల్ క్రిస్టల్ తయారీ యొక్క స్థిరత్వం మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

అంజీర్. 2. (a) PVT పద్ధతి ద్వారా SiC సింగిల్ క్రిస్టల్ కడ్డీ పెరుగుతున్న పరికరం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం
(బి) టాప్TaC పూతసీడ్ బ్రాకెట్ (SiC సీడ్‌తో సహా)
(సి)TAC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ గైడ్ రింగ్

పార్ట్/2

MOCVD GaN ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ పెరుగుతున్న హీటర్

మూర్తి 3 (a)లో చూపినట్లుగా, MOCVD GaN గ్రోత్ అనేది ఆవిరి ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ద్వారా సన్నని ఫిల్మ్‌లను పెంచడానికి ఆర్గానోమెట్రిక్ డికంపోజిషన్ రియాక్షన్‌ని ఉపయోగించే రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ సాంకేతికత. కుహరంలో ఉష్ణోగ్రత ఖచ్చితత్వం మరియు ఏకరూపత MOCVD పరికరాలలో హీటర్‌ను అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రధాన అంశంగా మారుస్తుంది. సబ్‌స్ట్రేట్‌ను చాలా కాలం పాటు త్వరగా మరియు ఏకరీతిగా వేడి చేయవచ్చా (పునరావృత శీతలీకరణలో), అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థిరత్వం (గ్యాస్ తుప్పు నిరోధకత) మరియు ఫిల్మ్ యొక్క స్వచ్ఛత నేరుగా ఫిల్మ్ నిక్షేపణ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తుంది, మందం స్థిరత్వం, మరియు చిప్ యొక్క పనితీరు.

MOCVD GaN వృద్ధి వ్యవస్థలో హీటర్ యొక్క పనితీరు మరియు రీసైక్లింగ్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి,TAC-పూతగ్రాఫైట్ హీటర్ విజయవంతంగా ప్రవేశపెట్టబడింది. సాంప్రదాయిక హీటర్ (pBN కోటింగ్ ఉపయోగించి) ద్వారా పెరిగిన GaN ఎపిటాక్సియల్ లేయర్‌తో పోలిస్తే, TaC హీటర్ ద్వారా పెరిగిన GaN ఎపిటాక్సియల్ పొర దాదాపు ఒకే విధమైన క్రిస్టల్ నిర్మాణం, మందం ఏకరూపత, అంతర్గత లోపాలు, అశుద్ధ డోపింగ్ మరియు కాలుష్యం కలిగి ఉంటుంది. అదనంగా, దిTaC పూతతక్కువ రెసిస్టివిటీ మరియు తక్కువ ఉపరితల ఉద్గారతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది హీటర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని మరియు ఏకరూపతను మెరుగుపరుస్తుంది, తద్వారా విద్యుత్ వినియోగం మరియు ఉష్ణ నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది. హీటర్ యొక్క రేడియేషన్ లక్షణాలను మరింత మెరుగుపరచడానికి మరియు దాని సేవ జీవితాన్ని విస్తరించడానికి ప్రక్రియ పారామితులను నియంత్రించడం ద్వారా పూత యొక్క సచ్ఛిద్రతను సర్దుబాటు చేయవచ్చు [5]. ఈ ప్రయోజనాలు చేస్తాయిTaC పూతMOCVD GaN వృద్ధి వ్యవస్థలకు గ్రాఫైట్ హీటర్లు అద్భుతమైన ఎంపిక.

అంజీర్. 3. (a) GaN ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ కోసం MOCVD పరికరం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం
(బి) బేస్ మరియు బ్రాకెట్‌ను మినహాయించి MOCVD సెటప్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన అచ్చు TAC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ హీటర్ (తాపనలో బేస్ మరియు బ్రాకెట్‌ను చూపే ఉదాహరణ)
(సి) 17 GaN ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల తర్వాత TAC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ హీటర్. [6]

పార్ట్/3

ఎపిటాక్సీ (వేఫర్ క్యారియర్) కోసం కోటెడ్ ససెప్టర్

SiC, AlN, GaN మరియు ఇతర మూడవ తరగతి సెమీకండక్టర్ పొరల తయారీకి మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొర పెరుగుదలకు వేఫర్ క్యారియర్ ఒక ముఖ్యమైన నిర్మాణ భాగం. చాలా పొర క్యారియర్‌లు గ్రాఫైట్‌తో తయారు చేయబడ్డాయి మరియు ప్రక్రియ వాయువుల నుండి తుప్పు పట్టకుండా ఉండటానికి SiC పూతతో పూత పూయబడ్డాయి, ఎపిటాక్సియల్ ఉష్ణోగ్రత పరిధి 1100 నుండి 1600 వరకు ఉంటుంది.°సి, మరియు రక్షిత పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకత పొర క్యారియర్ జీవితంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రత అమ్మోనియాలో SiC కంటే TaC యొక్క తుప్పు రేటు 6 రెట్లు నెమ్మదిగా ఉందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. అధిక ఉష్ణోగ్రత హైడ్రోజన్‌లో, తుప్పు రేటు SiC కంటే 10 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.

TaCతో కప్పబడిన ట్రేలు బ్లూ లైట్ GaN MOCVD ప్రక్రియలో మంచి అనుకూలతను చూపుతాయని మరియు మలినాలను పరిచయం చేయవని ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించబడింది. పరిమిత ప్రాసెస్ సర్దుబాట్ల తర్వాత, TaC క్యారియర్‌లను ఉపయోగించి పెరిగిన లెడ్‌లు సాంప్రదాయ SiC క్యారియర్‌ల వలె అదే పనితీరు మరియు ఏకరూపతను ప్రదర్శిస్తాయి. అందువల్ల, TAC-పూతతో కూడిన ప్యాలెట్ల యొక్క సేవ జీవితం బేర్ స్టోన్ సిరా మరియు కంటే మెరుగైనదిSiC పూతగ్రాఫైట్ ప్యాలెట్లు.